21世紀是知識經濟的時代，知識經濟強調知識在經濟運作中的基礎地位和作用；強調人的創造力開發在經濟發展中的價值；強調高新技術在經濟發展中的主導作用。這種「知識經濟----一體化」的發展趨勢，迫切需要與之相適應的新型人才。
一個在學校中度過9年的孩子，如果整天被動的學習、機械的訓練和簡單的重複，很難想像他們能適應未來社會的發展需要？！因此，我們要培養能用自己的眼睛去觀察，能用自己的頭腦去思考，能用自己的手去實踐，能用自己的語言去表達，具有健全、獨立的新時期的建設者和接班人。新一輪課程改革倡導自主、合作、探究的學習方式，就是為了培養這種新型人才而進行的一種研究和探索。
一、理論認識
所謂「自主學習」是相對「被動學習」、「機械學習」而言的，它是在教學條件下的高品質的學習，是一種積極的、主動的學習。
它有以下幾個特點：①能夠自己確定有意義的學習目標。②能夠針對學習內容自主選擇合適的學習方法。③在學習過程中積極參與，自主學習，既參與了學，又參與了教。④對自己的學習過程有正確的評價，並能做出相應的調整。
所謂「合作學習」是相對「個體學習」而言的，是指在學習群體中為了完成共同的學習目標，有明確的責任分工的互助性學習，應在產生合作需要的前提下，由學生群體承擔共同的任務，每個學生在這任務中積極的承擔個人的責任，並在活動中相互支持，相互配合，遇到問題協商解決，能夠通過有效的溝通解決群體內的衝突，對各人分擔的任務進行群體加工。自主學習是合作學習的基礎。
所謂「探究學習」是相對「接受學習」而言的一種學習方式，即從學習和生活中選擇和確定研究題目，在教學中創設一種類似於學術研究的情境，通過學生自主、獨立的發現問題、實驗、操作、調查、信息收集與處理、表達與交流等探索活動，獲得知識、技能情感與態度的發展，特別是在學習過程中培養學生探索精神和創新能力。探究學習的主動性、獨立性、實踐性、問題性和開放性等主要特徵都是以自主為前提的。可以這樣說，探究是以自主學習為前提的，以合作學習為動力的一種學習方式。
它具有以下特點：①學習目標的方向性更強。②具有較強的生活實踐性。③研究手段的多樣性。④更重視學習過程的操作。
可見，新課程改革將科學探究列入內容標準，旨在將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力，實事求是的科學態度和敢於創新的科學探索精神。
學生在科學探究活動中，通過經歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程，學習物理知識與技能，體驗科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法，領悟科學的思想和精神。
二、實施操作過程
科學探究的形式是多種多樣的，其要素有：提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作。
1、創設問題情景，明確探究目標
從上課一開始，教師就應該創設情景，激起學生學習興趣，教師或學生提出探究的問題（探究目標）。提出的問題要能引起學生的認知衝突，讓學生感到探究的必要，並且覺得可以探究，有探究的價值。問題提出可以從生活中的現象開始，也可以從實驗開始，和實際生活聯繫越密切越容易引起學生探究的慾望。例如：用液態氮去冷凍小金魚的實驗情景引導學生去探究物質狀態之間的變化；由生活中雪天路滑的問題引導學生去探究，等等。然後教師再根據探究的難易程度，或讓學生直接探究，或把探究目標分化成系列嘗試題再去探究。嘗試題的設計要有利於突破本節內容的重難點；要有開放性，有利於學生的創新思維能力的培養；要緊緊圍繞本節課的探究目標。學生如果能夠解決這些問題，那麼本節課的探究目標或教學目標應該可以說是達成了。
2．充分自主，高效合作
學生根據教師提供（或學生自己搜集）的資料、實驗設備進行自主探究，儘可能的讓學生自己得到結論，也可小組成員互相合作，協同努力，嘗試解決問題。這一環節要充分發揮學生的主動性，讓學生運用多種物理方法去研究探索。學生在討論、交流和研究中發現新問題、新知識，新方法，逐步解決設計的問題。讓學生主動建構自已的知識體系，教師適時引導；同時教師要主動加入到學生的交流中去，要成為學生建構知識的積極幫助者和引導者。引導的方法主要有：提出適當的問題以引導學生的思考和討論；在討論中設法把問題逐步引向深入，以加深學生對所學內容的理解；啟發和誘導學生自己去發現規律、自己去糾正錯誤和補充片面的認識，逐步培養學生自主學習的習慣和能力。
3．交流反饋，拓展延伸
學生在探究學習過程中會遇到解決不了的嘗試題，同時也會提出一些新的疑問。在此環節，各小組提出的疑問，先由其他小組解答，其他小組解答不了的再由教師進行點撥。各小組提出自己不同的見解，可以爭論，可以辯論。在討論、辯論中學生的思維常常會迸發出創造性的火花。
4．小組評價，激勵成功
在學生自主學習的過程中，及時對各小組的學習情況給予評價，讓學生看到自己的進步，享受成功的喜悅，發揮評價的激勵功能。
對學生的評價分為研究過程評價和應用測試評價。研究過程評價主要從各小組探究的程度和是否提出或解決有價值的問題來評判。應用測試評價題可由教師精心編制，也可由學生自己編制，所編的題目要具有一定的開放性。事實證明，讓學生進行編題實踐是學生實踐能力得以鍛鍊和創新精神得以體現的最佳措施之一。
小組評價方式可用斯萊文的「學生小組成績分工法」。此種評價指用個人提高分來評價個人和小組。教師要為每個學生都設立一個基礎分，這個基礎分根據學生在類似測驗中得分的平均分而定。學生為其小組贏得分數的多少，取決於他們的提高分，即測驗分數超過其基礎分的程度。當小組的平均分超過一定標準，小組就可以得到認可或其他形式的獎勵。
提高分的計算：
下面以100分制說明計分辦法，僅供參考：
測驗分 提高分
低於基礎分10分以下 0
低於基礎分l～10分 10
高於基礎分10分以內 20
高於基礎分10分以上 30
完全正確的測驗卷（不管基礎分是多少）30
小組平均分=小組總分÷小組人數
學生的基礎分不是固定不變的，在幾次測驗之後，基礎分也隨平均得分的情況而有所變化，這樣做不會把學生固定在基礎分上。「小組成績分工法」對所有學生來說成功的機會是均等的，只要努力人人都能為小組的成功作出貢獻，這樣有利於增強學生的合作意識和集體榮譽感，有利於差生的轉化，有利於大面積的提高教學質量。
三、案例
過去也談要使學生通過實驗、思考，自己獲得知識；理由是這樣的學習使學生對知識的理解更深刻、更會運用、更不容易忘記。其實這樣做的著眼點仍然只是知識，與課程標準的三維課程目標並不一致。在新課程標準中，合作探究不僅是一種教學形式，也是一個教學內容，在課標中，「科學探究」是與「科學內容」並列的。新課程編者所關注的，不僅是使學生通過合作探究活動獲得知識，而且要使學生通過探究活動學習怎樣進行探究，培養團結協作精神。
為使學生學習合作、探究，新課程在八年級（上），最初的幾個探究都是非常簡單的、定性的，例如 「探究：聲音怎樣從發聲的物體傳播到遠處？」、 「探究：響度與什麼因素有關？」……這幾個探究都是一兩步就能解決的。此後的幾個探究逐漸複雜，到八年級（上）的最後，關於串並聯電路電流、電壓關係的探究已經是十分完整的、典型的合作、探究活動了。然而，整個八年級的合作探究仍然比較單純，線索清晰，教學中的不確定因素較少。九年級的合作探究活動則上了一個層次。
九年級 「探究：同種物質的質量和體積的關係」、 「探究：重力的大小跟什麼因素有關？」要用圖象處理數據； 「探究：摩擦力對物體運動的影響」要求兩次改變實驗條件； 「探究：二力平衡的條件」、 「探究：浮力的大小等於什麼？」，實驗的設計需要教師提示； 「探究：斜面的機械效率」需要較複雜的數字計算……
可以看出，新教材的確是把「怎樣進行合作探究」當做一個教學內容來處理的，它像物理知識的學習一樣，也需要循序漸進。科學的合作探究是落實三維課程目標的重要途徑。尤其是過程與方法、情感態度與價值觀方面的目標，只有在科學的合作探究的過程中進行體驗，才能實現。以往的教學過分重視終結性的要求，為了改變這種習慣，新課程特意安排了一些探究活動，課程標準對這些探究的結果並沒有終結性要求。這樣更有利於師生在教學中把注意力集中在合作與探究的過程上。這類例子還有 「探究：比較不同物質的吸熱能力」等。進行其他探究活動時，也應更多地讓學生體驗合作、探究的過程。
四、幾點體會
1、牢固樹立教材是素材、學本、平台的教學理念。從過去的教教材、學教材變為師生用教材，創造性的使用教材，力求體現新的教學理念，體現教師的聰明才智，體現學生的學習需要，體現目標的落實，體現教師的素質。教師要把握好自己的角色定位，做一個「激勵者、組織者、指導者、幫助者和促進者」，真正把課堂還給學生，讓學生成為學習的主人。
2、積極形成平等、尊重、和諧、交往的師生關係。教學的目的在於幫助每個學生進行有效的學習，使之按自己的興趣得到儘可能充分的發展。在這種情況下，我們不妨思考一下「在什麼情形下學生學得最好」這樣一個問題，這對於我們如何在課堂中落實自主學習、合作學習與探究學習將很有幫助，我認為塑造新的教師形象非常關鍵。新時期的教師應該有三個忘記：忘記你是教師，你是學生的朋友、學習的夥伴；忘記你在教課，你是在和學生交流、共進；忘記這是課堂，這是你與學生共同施展才華的舞台。 教師是學生的合作者、欣賞者；是教學活動的組織者、引導者。
3、努力營造民主、共進、互動的學習氛圍。教學是以促進學習的方式影響學生的一系列行為，但應更多的視為一項人際互動的過程。教師首先為學生創設一個民主、共進、互動的學習氛圍，允許學生髮表各自不同的見解，當然包括與教師所需的答案有不完全相同的意見。教師對於不完全符合設計意圖的各種想法做法，做到不輕易否定，而能夠敏感的抓住學生思考的合理成分，進一步引導，深入的討論，發揚教學民主，允許學生保留個人意見，以保護學生獨立思考的積極性，讓學生真切的品嘗到獨立思考、自主學習的甜頭。
4、「磨刀不誤砍柴工」學生自主學習、合作探究能力的培養需要一個過程。在培養過程中，特別是剛剛開始的時候，學習進度確實要慢一些；但是，一旦學生把自己當成學習的主體，學習變成自己的一種需要，加上良好的學習習慣和高效的學習方法，學習的速度會遠遠超過以前，教學進度不但不會落後，反而會大大超前。
一個在學校中度過9年的孩子，如果整天被動的學習、機械的訓練和簡單的重複，很難想像他們能適應未來社會的發展需要？！因此，我們要培養能用自己的眼睛去觀察，能用自己的頭腦去思考，能用自己的手去實踐，能用自己的語言去表達，具有健全、獨立的新時期的建設者和接班人。新一輪課程改革倡導自主、合作、探究的學習方式，就是為了培養這種新型人才而進行的一種研究和探索。
一、理論認識
所謂「自主學習」是相對「被動學習」、「機械學習」而言的，它是在教學條件下的高品質的學習，是一種積極的、主動的學習。
它有以下幾個特點：①能夠自己確定有意義的學習目標。②能夠針對學習內容自主選擇合適的學習方法。③在學習過程中積極參與，自主學習，既參與了學，又參與了教。④對自己的學習過程有正確的評價，並能做出相應的調整。
所謂「合作學習」是相對「個體學習」而言的，是指在學習群體中為了完成共同的學習目標，有明確的責任分工的互助性學習，應在產生合作需要的前提下，由學生群體承擔共同的任務，每個學生在這任務中積極的承擔個人的責任，並在活動中相互支持，相互配合，遇到問題協商解決，能夠通過有效的溝通解決群體內的衝突，對各人分擔的任務進行群體加工。自主學習是合作學習的基礎。
所謂「探究學習」是相對「接受學習」而言的一種學習方式，即從學習和生活中選擇和確定研究題目，在教學中創設一種類似於學術研究的情境，通過學生自主、獨立的發現問題、實驗、操作、調查、信息收集與處理、表達與交流等探索活動，獲得知識、技能情感與態度的發展，特別是在學習過程中培養學生探索精神和創新能力。探究學習的主動性、獨立性、實踐性、問題性和開放性等主要特徵都是以自主為前提的。可以這樣說，探究是以自主學習為前提的，以合作學習為動力的一種學習方式。
它具有以下特點：①學習目標的方向性更強。②具有較強的生活實踐性。③研究手段的多樣性。④更重視學習過程的操作。
可見，新課程改革將科學探究列入內容標準，旨在將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力，實事求是的科學態度和敢於創新的科學探索精神。
學生在科學探究活動中，通過經歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程，學習物理知識與技能，體驗科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法，領悟科學的思想和精神。
二、實施操作過程
科學探究的形式是多種多樣的，其要素有：提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作。
1、創設問題情景，明確探究目標
從上課一開始，教師就應該創設情景，激起學生學習興趣，教師或學生提出探究的問題（探究目標）。提出的問題要能引起學生的認知衝突，讓學生感到探究的必要，並且覺得可以探究，有探究的價值。問題提出可以從生活中的現象開始，也可以從實驗開始，和實際生活聯繫越密切越容易引起學生探究的慾望。例如：用液態氮去冷凍小金魚的實驗情景引導學生去探究物質狀態之間的變化；由生活中雪天路滑的問題引導學生去探究，等等。然後教師再根據探究的難易程度，或讓學生直接探究，或把探究目標分化成系列嘗試題再去探究。嘗試題的設計要有利於突破本節內容的重難點；要有開放性，有利於學生的創新思維能力的培養；要緊緊圍繞本節課的探究目標。學生如果能夠解決這些問題，那麼本節課的探究目標或教學目標應該可以說是達成了。
2．充分自主，高效合作
學生根據教師提供（或學生自己搜集）的資料、實驗設備進行自主探究，儘可能的讓學生自己得到結論，也可小組成員互相合作，協同努力，嘗試解決問題。這一環節要充分發揮學生的主動性，讓學生運用多種物理方法去研究探索。學生在討論、交流和研究中發現新問題、新知識，新方法，逐步解決設計的問題。讓學生主動建構自已的知識體系，教師適時引導；同時教師要主動加入到學生的交流中去，要成為學生建構知識的積極幫助者和引導者。引導的方法主要有：提出適當的問題以引導學生的思考和討論；在討論中設法把問題逐步引向深入，以加深學生對所學內容的理解；啟發和誘導學生自己去發現規律、自己去糾正錯誤和補充片面的認識，逐步培養學生自主學習的習慣和能力。
3．交流反饋，拓展延伸
學生在探究學習過程中會遇到解決不了的嘗試題，同時也會提出一些新的疑問。在此環節，各小組提出的疑問，先由其他小組解答，其他小組解答不了的再由教師進行點撥。各小組提出自己不同的見解，可以爭論，可以辯論。在討論、辯論中學生的思維常常會迸發出創造性的火花。
4．小組評價，激勵成功
在學生自主學習的過程中，及時對各小組的學習情況給予評價，讓學生看到自己的進步，享受成功的喜悅，發揮評價的激勵功能。
對學生的評價分為研究過程評價和應用測試評價。研究過程評價主要從各小組探究的程度和是否提出或解決有價值的問題來評判。應用測試評價題可由教師精心編制，也可由學生自己編制，所編的題目要具有一定的開放性。事實證明，讓學生進行編題實踐是學生實踐能力得以鍛鍊和創新精神得以體現的最佳措施之一。
小組評價方式可用斯萊文的「學生小組成績分工法」。此種評價指用個人提高分來評價個人和小組。教師要為每個學生都設立一個基礎分，這個基礎分根據學生在類似測驗中得分的平均分而定。學生為其小組贏得分數的多少，取決於他們的提高分，即測驗分數超過其基礎分的程度。當小組的平均分超過一定標準，小組就可以得到認可或其他形式的獎勵。
提高分的計算：
下面以100分制說明計分辦法，僅供參考：
測驗分 提高分
低於基礎分10分以下 0
低於基礎分l～10分 10
高於基礎分10分以內 20
高於基礎分10分以上 30
完全正確的測驗卷（不管基礎分是多少）30
小組平均分=小組總分÷小組人數
學生的基礎分不是固定不變的，在幾次測驗之後，基礎分也隨平均得分的情況而有所變化，這樣做不會把學生固定在基礎分上。「小組成績分工法」對所有學生來說成功的機會是均等的，只要努力人人都能為小組的成功作出貢獻，這樣有利於增強學生的合作意識和集體榮譽感，有利於差生的轉化，有利於大面積的提高教學質量。
三、案例
過去也談要使學生通過實驗、思考，自己獲得知識；理由是這樣的學習使學生對知識的理解更深刻、更會運用、更不容易忘記。其實這樣做的著眼點仍然只是知識，與課程標準的三維課程目標並不一致。在新課程標準中，合作探究不僅是一種教學形式，也是一個教學內容，在課標中，「科學探究」是與「科學內容」並列的。新課程編者所關注的，不僅是使學生通過合作探究活動獲得知識，而且要使學生通過探究活動學習怎樣進行探究，培養團結協作精神。
為使學生學習合作、探究，新課程在八年級（上），最初的幾個探究都是非常簡單的、定性的，例如 「探究：聲音怎樣從發聲的物體傳播到遠處？」、 「探究：響度與什麼因素有關？」……這幾個探究都是一兩步就能解決的。此後的幾個探究逐漸複雜，到八年級（上）的最後，關於串並聯電路電流、電壓關係的探究已經是十分完整的、典型的合作、探究活動了。然而，整個八年級的合作探究仍然比較單純，線索清晰，教學中的不確定因素較少。九年級的合作探究活動則上了一個層次。
九年級 「探究：同種物質的質量和體積的關係」、 「探究：重力的大小跟什麼因素有關？」要用圖象處理數據； 「探究：摩擦力對物體運動的影響」要求兩次改變實驗條件； 「探究：二力平衡的條件」、 「探究：浮力的大小等於什麼？」，實驗的設計需要教師提示； 「探究：斜面的機械效率」需要較複雜的數字計算……
可以看出，新教材的確是把「怎樣進行合作探究」當做一個教學內容來處理的，它像物理知識的學習一樣，也需要循序漸進。科學的合作探究是落實三維課程目標的重要途徑。尤其是過程與方法、情感態度與價值觀方面的目標，只有在科學的合作探究的過程中進行體驗，才能實現。以往的教學過分重視終結性的要求，為了改變這種習慣，新課程特意安排了一些探究活動，課程標準對這些探究的結果並沒有終結性要求。這樣更有利於師生在教學中把注意力集中在合作與探究的過程上。這類例子還有 「探究：比較不同物質的吸熱能力」等。進行其他探究活動時，也應更多地讓學生體驗合作、探究的過程。
四、幾點體會
1、牢固樹立教材是素材、學本、平台的教學理念。從過去的教教材、學教材變為師生用教材，創造性的使用教材，力求體現新的教學理念，體現教師的聰明才智，體現學生的學習需要，體現目標的落實，體現教師的素質。教師要把握好自己的角色定位，做一個「激勵者、組織者、指導者、幫助者和促進者」，真正把課堂還給學生，讓學生成為學習的主人。
2、積極形成平等、尊重、和諧、交往的師生關係。教學的目的在於幫助每個學生進行有效的學習，使之按自己的興趣得到儘可能充分的發展。在這種情況下，我們不妨思考一下「在什麼情形下學生學得最好」這樣一個問題，這對於我們如何在課堂中落實自主學習、合作學習與探究學習將很有幫助，我認為塑造新的教師形象非常關鍵。新時期的教師應該有三個忘記：忘記你是教師，你是學生的朋友、學習的夥伴；忘記你在教課，你是在和學生交流、共進；忘記這是課堂，這是你與學生共同施展才華的舞台。 教師是學生的合作者、欣賞者；是教學活動的組織者、引導者。
3、努力營造民主、共進、互動的學習氛圍。教學是以促進學習的方式影響學生的一系列行為，但應更多的視為一項人際互動的過程。教師首先為學生創設一個民主、共進、互動的學習氛圍，允許學生髮表各自不同的見解，當然包括與教師所需的答案有不完全相同的意見。教師對於不完全符合設計意圖的各種想法做法，做到不輕易否定，而能夠敏感的抓住學生思考的合理成分，進一步引導，深入的討論，發揚教學民主，允許學生保留個人意見，以保護學生獨立思考的積極性，讓學生真切的品嘗到獨立思考、自主學習的甜頭。
4、「磨刀不誤砍柴工」學生自主學習、合作探究能力的培養需要一個過程。在培養過程中，特別是剛剛開始的時候，學習進度確實要慢一些；但是，一旦學生把自己當成學習的主體，學習變成自己的一種需要，加上良好的學習習慣和高效的學習方法，學習的速度會遠遠超過以前，教學進度不但不會落後，反而會大大超前。
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